隨著全球向可再生能源的轉(zhuǎn)變勢(shì)頭日益強(qiáng)勁，一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)出現(xiàn)了：如何在太陽(yáng)能和風(fēng)能不可用的時(shí)期有效地儲(chǔ)存能源。
近期，由美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室、斯坦福大學(xué)和豐田研究所（TRI）在這方面取得了突破。其氫燃料電池技術(shù)有了最新的進(jìn)展，通過用銀替代催化劑中的鉑金屬，大幅降低了成本，標(biāo)志著向經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效的綠色能源存儲(chǔ)邁出了重要一步。
研究人員表示，“氫燃料電池在能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換方面具有巨大的潛力，它可以使用氫作為汽油等的替代燃料。但運(yùn)行燃料電池仍然相當(dāng)昂貴。”
他們解釋稱，問題在于燃料電池通常依賴于一種催化劑，這種催化劑由昂貴的鉑族金屬（PGM）包裹，它可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，從而使系統(tǒng)正常工作。這促使研究人員們立志尋找使催化劑更便宜的方法。
在最新研究中，研究人員成功大幅降低了制造成本，他們用一種更便宜的替代品——銀，部分取代了鉑族金屬。不過，真正的關(guān)鍵是他們簡(jiǎn)化了將催化劑放到電池電極上的化學(xué)配方。
據(jù)了解，科學(xué)家們通常將催化劑混合到液體中，然后將其涂在網(wǎng)狀電極上，但這些催化劑配方在不同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和不同的工具中并不總是以相同的方式發(fā)揮作用，這使得將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用變得困難。
為了解決這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)使用了一個(gè)真空室來控制他們的新催化劑在電極上的沉積。研究人員說：“這種高真空工具是一種‘所見即所得’的方法。原則上，只要你的系統(tǒng)校準(zhǔn)得好，人們就可以很容易地復(fù)制它。”
最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然能源》雜志上。
為了確保其他人能夠復(fù)制他們的方法，并將其直接應(yīng)用于全尺寸的燃料電池，該團(tuán)隊(duì)與以色列理工學(xué)院的專家合作，并證明了這種方法在實(shí)際的燃料電池中是有效的。
這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過用更便宜的銀代替之前催化劑中使用的一些鉑基金屬，他們可以以更低的價(jià)格獲得同樣有效的燃料電池——現(xiàn)在他們已經(jīng)有了一種成熟的開發(fā)催化劑的方法，他們可以開始測(cè)試更雄心勃勃的想法。
“我們可以嘗試完全不使用鉑族金屬（PGM），”他們說：“這對(duì)學(xué)術(shù)界的燃料電池研究以及燃料電池工業(yè)的實(shí)用催化劑開發(fā)都有很大的好處。”
近期，由美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室、斯坦福大學(xué)和豐田研究所（TRI）在這方面取得了突破。其氫燃料電池技術(shù)有了最新的進(jìn)展，通過用銀替代催化劑中的鉑金屬，大幅降低了成本，標(biāo)志著向經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效的綠色能源存儲(chǔ)邁出了重要一步。
研究人員表示，“氫燃料電池在能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換方面具有巨大的潛力，它可以使用氫作為汽油等的替代燃料。但運(yùn)行燃料電池仍然相當(dāng)昂貴。”
他們解釋稱，問題在于燃料電池通常依賴于一種催化劑，這種催化劑由昂貴的鉑族金屬（PGM）包裹，它可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，從而使系統(tǒng)正常工作。這促使研究人員們立志尋找使催化劑更便宜的方法。
在最新研究中，研究人員成功大幅降低了制造成本，他們用一種更便宜的替代品——銀，部分取代了鉑族金屬。不過，真正的關(guān)鍵是他們簡(jiǎn)化了將催化劑放到電池電極上的化學(xué)配方。
據(jù)了解，科學(xué)家們通常將催化劑混合到液體中，然后將其涂在網(wǎng)狀電極上，但這些催化劑配方在不同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和不同的工具中并不總是以相同的方式發(fā)揮作用，這使得將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用變得困難。
為了解決這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)使用了一個(gè)真空室來控制他們的新催化劑在電極上的沉積。研究人員說：“這種高真空工具是一種‘所見即所得’的方法。原則上，只要你的系統(tǒng)校準(zhǔn)得好，人們就可以很容易地復(fù)制它。”
最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然能源》雜志上。
為了確保其他人能夠復(fù)制他們的方法，并將其直接應(yīng)用于全尺寸的燃料電池，該團(tuán)隊(duì)與以色列理工學(xué)院的專家合作，并證明了這種方法在實(shí)際的燃料電池中是有效的。
這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過用更便宜的銀代替之前催化劑中使用的一些鉑基金屬，他們可以以更低的價(jià)格獲得同樣有效的燃料電池——現(xiàn)在他們已經(jīng)有了一種成熟的開發(fā)催化劑的方法，他們可以開始測(cè)試更雄心勃勃的想法。
“我們可以嘗試完全不使用鉑族金屬（PGM），”他們說：“這對(duì)學(xué)術(shù)界的燃料電池研究以及燃料電池工業(yè)的實(shí)用催化劑開發(fā)都有很大的好處。”
